一种核设施金属管道切割拆除装置及方法

文档序号:123376 发布日期:2021-10-22 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 一种核设施金属管道切割拆除装置及方法 (Nuclear facility metal pipeline cutting and dismantling device and method ) 是由 丁然 袁和川 文小军 张永领 杨建� 孙志军 隆涛 王帅 孙宇 张中亮 杨学耕 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种核设施金属管道切割拆除装置及方法,切割拆除装置,包括动力部件、传动部件、进给部件、支撑部件和切割部件;支撑部件包括外支撑管;传动部件包括长轴,长轴同轴设置在外支撑管内侧,长轴一端与传动机构连接,另一端与切割部件连接;动力部件用于驱动传动机构;进给部件包括进给轴,进给轴同轴设置在长轴内侧,进给轴一端伸出长轴与操作机构连接,另一端伸入切割部件内部且设置有楔形螺母;切割部件包括支撑滚筒,支撑滚筒一端与长轴连接,另一端设置有端盖,支撑滚筒的侧壁上设置有可沿着支撑滚筒径向伸缩的刀具,所述刀具在楔形螺母的作用下伸出支撑滚筒。本发明解决了核设施金属管道拆除难度大、效率低的问题。(The invention discloses a device and a method for cutting and dismantling a metal pipeline of a nuclear facility, wherein the device for cutting and dismantling comprises a power part, a transmission part, a feeding part, a supporting part and a cutting part; the support member includes an outer support tube; the transmission component comprises a long shaft, the long shaft is coaxially arranged on the inner side of the outer supporting tube, one end of the long shaft is connected with the transmission mechanism, and the other end of the long shaft is connected with the cutting component; the power component is used for driving the transmission mechanism; the feeding component comprises a feeding shaft which is coaxially arranged on the inner side of the long shaft, one end of the feeding shaft extends out of the long shaft and is connected with the operating mechanism, and the other end of the feeding shaft extends into the cutting component and is provided with a wedge-shaped nut; the cutting part comprises a supporting roller, one end of the supporting roller is connected with the long shaft, the other end of the supporting roller is provided with an end cover, a cutter which can stretch out and draw back along the radial direction of the supporting roller is arranged on the side wall of the supporting roller, and the cutter extends out of the supporting roller under the action of a wedge-shaped nut. The invention solves the problems of high difficulty and low efficiency in dismantling the metal pipeline of the nuclear facility.)

一种核设施金属管道切割拆除装置及方法

技术领域

本发明涉及核设施退役及检修技术领域,具体涉及一种核设施金属管道切割拆除装置及方法。

背景技术

在核设施退役及检修过程中,放射性金属管道拆除是一项重要工作。核设施中的金属管道,随着核设施的长时间运行,存在放射性污染的现象,受中子辐照的管道还会存在活化的现象,辐射水平高,不利于人员近距离操作。在一些核设施厂房、实验室中,管道布置往往不规则、管道安装跨度大、管道周围空间狭小,造成拆除过程设备安装不便、人员无操作空间、拆除难度大、部分拆除位置不可达的问题,有些管道只能靠人工手持简易工具拆除,劳动强度大,作业时间长,人员受照剂量大。

基于以上原因,有必要研制一种核设施金属管道切割拆除装置,解决拆除难度大、效率低问题,同时减少人员在拆除实施过程中的受照剂量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核设施金属管道切割拆除装置及方法,解决核设施金属管道拆除难度大、效率低的问题。

本发明通过下述技术方案实现:

一种核设施金属管道切割拆除装置,包括动力部件、传动部件、进给部件、支撑部件和切割部件;

所述支撑部件包括外支撑管;

所述传动部件包括长轴,所述长轴同轴设置在外支撑管内侧,所述长轴一端伸出外支撑管与传动机构连接,另一端伸出外支撑管与切割部件连接;

所述动力部件用于驱动传动机构;

所述进给部件包括进给轴,所述进给轴同轴设置在长轴内侧,所述进给轴一端伸出长轴与操作机构连接,另一端伸入切割部件内部且设置有楔形螺母;

所述切割部件包括支撑滚筒,所述支撑滚筒一端与长轴连接,另一端设置有端盖,所述支撑滚筒的侧壁上设置有可沿着支撑滚筒径向伸缩的刀具,所述刀具在楔形螺母的作用下伸出支撑滚筒。

本发明的切割部件通过长轴伸入金属管道内部,通过切割装置的传动部件使长轴高速转动,同时带动刀具在管内高速旋转实现切割,具有快速切割的优点,且本发明的动力部件可采用自动化控制。

综上,本发明解决了核设施金属管道拆除难度大的问题,提高拆除作业自动化水平,降低操作风险与作业难度,保护作业人员安全,减小作业人员的受照剂量。

进一步地,支撑滚筒的一端设置有长轴连接筒,所述长轴连接筒的内径大于支撑滚筒的内径,所述支撑滚筒的端部与长轴连接筒内壁之间形成环形台阶,所述长轴的端部固定在环形台阶上。

上述设置能够提高长轴与切割部件连接的稳定性,确保切割头在切割过程中不发生窜动、让刀的现象。

进一步地,外支撑管两端均设置有膨胀导向口,靠近操作机构一端的膨胀导向口内设置有管口轴承座,所述管口轴承座通过卡紧部件固定在膨胀导向口内,所述外支撑管内壁设置有管内轴承座;

所述长轴上分别设置有与管口轴承座、管内轴承座相配合的管口轴承和管内轴承。

上述设置,能够通过管口轴承座挤压膨胀导向口使之膨胀与待切割的金属管道内壁紧密配合,实现将整个装置固定在待切割的金属管道内。

进一步地,卡紧部件包括膨胀螺杆、锁紧螺母、垫圈和螺母套管;

所述螺母套管设置在管口轴承座外侧,所述膨胀螺杆一端插入管口轴承座内,另一端设置为螺纹段,所述锁紧螺母螺纹拧接在螺纹段上,所述垫圈设置在锁紧螺母和螺母套管之间。

上述卡紧部件实现管口轴承座挤压膨胀导向口使之膨胀。

进一步地,膨胀螺杆穿过管口轴承座部位外壁在周向上设置有多个卡槽,所述管口轴承座的内壁设置有与卡槽相配合的凸起。

进一步地,进给轴伸出长轴的一端设置有进给轴承,所述进给轴承的外侧设置有进给轴承座。

进一步地,传动机构包括从动齿轮,所述从动齿轮通过从动齿轮轴与长轴连接;所述动力部件包括电机、内联轴器和主动齿轮,所述主动齿轮通过主动齿轮轴与电机连接,所述主动齿轮轴上设置有内联轴器,所述主动齿轮和从动齿轮啮合。

进一步地,长轴的外壁设置有定位轴承,所述定位轴承置于外支撑管内。

进一步地,操作机构为手轮,还包括用于控制动力部件的控制系统。

基于上述核设施金属管道切割拆除装置的切割方法,包括以下步骤:

S1、吊运整个切割拆除装置并安装在待切割金属管道上,使切割部件插入待切割金属管道内;

S2、操作进给部件使刀具伸出支撑滚筒;

S3、启动动力部件,使动力部件驱动传动部件转动,进而带动切割部件转动实现对待切割金属管道的切割。

本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本发明自动化程度高、操作简单、便于安装,具有良好的环境适应性。

2、本发明采用分段固定式结构,可提高装置的刚度,解决了远距离切割不稳定的问题。

3、本发明降低了作业难度,提高了作业效率,减小作业人员的受照剂量。

4、本发明装置安装、操作简单,可适用于不同口径的管道切割拆除,环境适应性强。

5、本发明的切割装置拆卸后可分块存放,不占用大量空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明核设施金属管道切割拆除装置主视图;

图2为图1的A-A剖视图;

图3为核设施金属管道切割拆除装置的局部结构示意图;

图4为核设施金属管道切割拆除装置的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-动力部件,2-传动部件,3-进给部件,4-支撑部件,5-切割部件,11-电机,12-内联轴器,13-主动齿轮轴,21-从动齿轮轴,22-管口轴承,23-长轴,24-管内轴承,31-手轮,32-进给轴承,33-进给轴承座,34-进给轴,35-定位轴承,36-楔形螺母,41-膨胀螺杆,42-锁紧螺母,43-垫圈,44-螺母套管,45-管口轴承座,46-外支撑管,47-管内轴承座,48-膨胀导向口,51-长轴连接筒,52-支撑滚筒,53-刀具,54-端盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例1:

如图1-图4所示,一种核设施金属管道切割拆除装置,包括动力部件1、传动部件2、进给部件3、支撑部件4和切割部件5;

所述支撑部件4包括外支撑管46;

所述传动部件2包括长轴23,所述长轴23同轴设置在外支撑管46内侧,所述长轴23一端伸出外支撑管46与传动机构连接,另一端伸出外支撑管46与切割部件5连接;

所述动力部件1用于驱动传动机构;

所述进给部件3包括进给轴34,所述进给轴34同轴设置在长轴23内侧,所述进给轴34一端伸出长轴23与操作机构连接,另一端伸入切割部件5内部且设置有楔形螺母36;

所述切割部件5包括支撑滚筒52,所述支撑滚筒52一端与长轴23连接,另一端设置有端盖54,所述支撑滚筒52的侧壁上设置有可沿着支撑滚筒52径向伸缩的刀具53,所述刀具53在楔形螺母36的作用下伸出支撑滚筒52。

在本实施例中,所述传动机构包括从动齿轮,所述从动齿轮通过从动齿轮轴21与长轴23连接;所述动力部件1包括电机11、内联轴器12和主动齿轮,所述主动齿轮通过主动齿轮轴13与电机11连接,所述主动齿轮轴13上设置有内联轴器12,所述主动齿轮和从动齿轮啮合,所述动齿轮的齿数根据减速比与从动齿轮齿数配做,可获得最佳的传动扭矩,采用齿轮传动也具有传动平稳的特点。

在本实施例中,支撑部件4位于切割装置的最外侧,起到提高切割装置刚度的作用,包括膨胀螺杆41、锁紧螺母42、垫圈43、螺母套管44、管口轴承座45、外支撑管46、管内轴承座47、膨胀导向口48,所述外支撑管46两端均设置有膨胀导向口48,靠近操作机构一端的膨胀导向口48内设置有管口轴承座45,所述管口轴承座45通过卡紧部件固定在膨胀导向口48内,所述外支撑管46内壁设置有管内轴承座47;所述长轴23上分别设置有与管口轴承座45、管内轴承座47相配合的管口轴承22和管内轴承24;所述卡紧部件包括膨胀螺杆41、锁紧螺母42、垫圈43和螺母套管44;

所述螺母套管44设置在管口轴承座45外侧,所述膨胀螺杆41一端插入管口轴承座45内,另一端设置为螺纹段,螺纹段与锁紧螺母42连接,起到涨紧螺母的作用,下端的膨胀螺杆41配合安装螺纹段直径改小,以达到紧固目的;所述锁紧螺母42螺纹拧接在螺纹段上,所述垫圈43设置在锁紧螺母42和螺母套管44之间;锁紧螺母42的作用是将螺母套管44、管口轴承座45压紧在外支撑管46上;垫圈43起到防松的作用,选用弹簧垫圈;口轴承座45与外支撑管46连接成一体,起到固定位置的作用,连接时在膨胀螺杆41对应位置的圆周上均匀开3个长槽,并在管口轴承套45外圆上设计3个凸台,通过圆周上的3个长槽和3个凸台,使膨胀螺杆41、管口轴承套45与外支撑管46连接成一体。

在本实施例中,支撑滚筒52为刀具53的安装支架,周向开有刀具53的安装腔室,呈对称布置结构。刀具53采用可伸缩结构,四周由接触球,可沿支撑滚筒52安装腔室自由滑动;端盖54与支撑滚筒52下端连接固定,起到密封的作用。

在本实施例中,所述进给轴34伸出长轴23的一端设置有进给轴承32,所述进给轴承32的外侧设置有进给轴承座33;所述长轴23的外壁设置有定位轴承35,所述定位轴承35置于外支撑管46内。

在本实施例中,所述操作机构为手轮31。

在本实施例中,从动齿轮轴21是传动部件2的动力输入端,由动力部件1的主动齿轮轴13的变速输入,获得较大的扭矩和一定的转动速度;管口轴承22安装长轴23端部,在起支撑作用,外侧与螺母套管44相配合;长轴23可采用分段连接时结构,为不锈钢钢管,内径大于进给轴34的外径,进给轴34可在长轴23内腔内自有旋转,长轴23与切割头部件5的长轴连接筒51采用内外开槽方式连接,可保证传递稳定的扭矩,驱动切割部件旋转。

在本实施例中,进给部件3的作用是在传动部件2驱动切割部件5的同时,将切割部件5的刀具53根据进给要求逐渐弹出,以实现切割物理测量管道内部,直至切断;手轮31带有手柄,提高可操作性,与进给轴34一端连接固定;轴承32起支撑固定作用,内侧与进给轴34配合,外侧与长轴23内腔配合,以实现进给轴34的旋转;轴承座33为轴承32安装固定支撑结构;进给轴34一端与手轮31连接,另一端为螺纹段,与楔形螺母36连接,可在手轮31的旋转下驱动楔形螺母36,进而将楔形螺母36压至支撑滚筒52内腔内,以斜面作用刀具53,使刀具53沿径向移动(在旋转手轮31的时候,同时施加下压力,使进给轴34向下移动,带动楔形螺母36在轴向下移,进而以斜面作用刀具53,使刀具53沿径向移动),实现切割内壁作用。定位轴承35与轴承32作用一致,为在下端固定支撑进给轴34作用。

本实施例的切割方法,包括以下步骤:

S1、吊运整个切割拆除装置并安装在待切割金属管道上使切割部件5插入待切割金属管道内:

旋转锁紧螺母42,使膨胀螺杆41向上移动,即向着切割部件5方向移动,膨胀导向口48膨胀,进而使外支撑管46下段张开与待切割金属管道内部紧密配合,下段为外支撑管46远离切割部件5的一端,本发明的上为切割部件5一端,下为动力部件1一端

S2、操作进给部件3使刀具53伸出支撑滚筒52;

S3、启动动力部件1,使动力部件1驱动传动部件2转动,进而带动切割部件5转动实现对待切割金属管道的切割。

实施例2:

如图1-图4所示,本实施例基于实施例1,所述支撑滚筒52的一端设置有长轴连接筒51,所述长轴连接筒51的内径大于支撑滚筒52的内径,所述支撑滚筒52的端部与长轴连接筒51内壁之间形成环形台阶,所述长轴23的端部固定在环形台阶上。

在本实施例中,长轴连接筒51一端与长轴23连接固定,另一端采用螺栓连接方式与支撑滚筒52连接固定,可实现传动部件2至切割头部件5动力的传输。

实施例3:

如图1-图4所示,本实施例基于实施例1,包括用于控制动力部件1的控制系统,控制系统主要包括电源、便携式控制盒、电机控制器、照明灯和显示设备。电源为平台整体供电,电机控制器接收便携式控制盒的控制信号控制电机11转动,照明灯提照明,显示设备实时观察切割操作情况。

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

10页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:推拉式切边机及其切边方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!